PDF《钒渣钙化焙烧试验研究》

000 mL 抽滤 瓶,布式漏斗,酸式滴定管,铁架台等. 1. 3摇 方法 称取一定量-0郾125 mm的高钒低钙钒渣, 按一 定质量比例将钒渣与石灰石混合均匀, 然后将混合 料放入多段式数字控温马弗炉按照设定的焙烧温度 制度进行加热焙烧, 待焙烧结束后, 将熟料磨细, 取-0郾125 mm的熟料在最优条件下进行硫酸浸出, 然后计算熟料的焙烧转浸率. 在钒渣混合料焙烧前 后称取其质量, 计算出焙烧前后的增重率. 在称量 焙烧后熟料质量时, 要在刚取出马弗炉5 min内进 行称量, 以避免熟料吸收空气中水分对试验结果造 成影响. 2摇 结果及讨论 摇摇以高钒低钙钒渣混合石灰石为原料,进行了以 焙烧温度、焙烧时间和焙烧钙钒比(CaO/ V2 O5 )为因 素的正交试验. 根据正交试验结果,分别进行了焙 烧温度、焙烧时间和焙烧钙钒比(CaO/ V2 O5 )的单因 素试验,主要考察不同的焙烧条件对转浸率的影响. 与此同时,还专门针对钒渣高温段焙烧后的冷却制 度对转浸率的影响进行了试验. 2. 1摇 焙烧参数试验 2. 1. 1摇 正交试验 通过对钒渣焙烧过程中焙烧温度、焙烧时间、焙 烧钙钒比(CaO/ V2 O5 )进行正交试验,试验结果见表 2. 从极差结果可知,在此因素条件范围内,各因素 影响顺序:钙钒比>

焙烧温度 >

焙烧时间. 其中焙烧 温度

920 益、焙烧时间

1 h、焙烧钙钒比 0.

6 得到最 高转浸率为 86. 65% . 以此参数进行焙烧验证试 验,焙烧钒转浸率为 85. 79% ,与正交试验结果基本 吻合. 为进一步确定最佳焙烧条件,在正交试验的基 础上,适当扩大范围进行了焙烧单因素试验. 主要 针对焙烧温度、焙烧钙钒比、焙烧时间进行了单因素 试验. 表 2摇 正交试验结果 Table 2摇Result of orthogonal tests 编号 焙烧温度/ 益 焙烧时间/ h 钙钒比 转浸率/ %

1 860

1 0.

4 56.

94 2

860 1.

5 0.

6 76.

94 3

860 2 0.

8 83.

08 4

890 1 0.

8 75.

38 5

890 1.

5 0.

4 83.

22 6

890 2 0.

6 85.

71 7

920 1 0.

6 86.

65 8

920 1.

5 0.

8 85.

02 9

920 2 0.

4 76.

96 k1 72.

320 72.

990 72.

373 k2 81.

437 81.

727 83.

100 k3 82.

887 81.

917 81.

160 极差 10.

557 8.

927 10.

727 2. 1. 2摇 焙烧温度对钒转浸率的影响 进行了不同焙烧温度对钒转浸率的影响试验, 结果如图

1 所示. 图 1摇 焙烧温度与转浸率及增重率关系 Fig. 1摇Effect of roasting temperature on vanadium leaching rate and weight gain rate 摇摇由图

1 可知,当焙烧温度低于

600 益时,钒的转 浸率处于很低水平,这是因为此温度下未能达到钒 渣发生氧化相变的动力学条件;

当焙烧温度达到

600 益后,随着温度的升高,钒的转浸率呈快速上升 的趋势,这主要是因为在焙烧温度达到尖晶石相变 ・

1 3 ・ 摇第1期摇 摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇曹摇 鹏:钒渣钙化焙烧试验研究摇 摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇温度之后,钒渣中的尖晶石结构开始被破坏,温度越 高,动力学条件越强,转化为可酸浸的钒就越多,钒的 转浸率也就提高了;

但当温度超过

920 益 之后,钒的 转浸率呈下降趋势,主要是由于温度过高形成了较多 液相,阻碍了钒的氧化,不利于提高钒的转浸率. 在温度从

500 益至

700 益 过程中,钒渣焙烧增 重率 相对较低, 这主要是因为在焙烧温度低于750 益情况下,钒渣先在低温条件下失去水分而失 重[6] ,然后其中的 MFe 和FeO 被氧化为 Fe2 O3 而增 加的重量[7-8] ;